试样用夹持器的制作方法

文档序号:11448789阅读:327来源:国知局
试样用夹持器的制造方法与工艺

本发明涉及在肿瘤部位识别装置中使用的试样用夹持器。



背景技术:

近年来的日本迎来了快速的老龄化社会,癌症患者数有增加的趋势。特别是淋巴结转移是重要的预后因素之一,因此,在决定患者的治疗方法的方面,准确地诊断淋巴结转移的有无是重要的。特别地,从原发灶离开的癌细胞最先到达的淋巴结被称为前哨淋巴结。到达前哨淋巴结的癌细胞的数量起初是有限的,因此,对前哨淋巴结进行调查,若癌细胞的转移极少,则可以认为基本没有从前哨淋巴结转移至末端的淋巴结。

作为术前的淋巴结转移诊断法,已知有ct(计算机断层摄影,computedtomography)、fdg-pet(氟脱氧葡萄糖正电子发射断层摄影,fluorodeoxyglucosepositronemissiontomography)等,但现状是在诊断精度的方面仍然不够充分。另外,术中、术后的淋巴结转移的诊断使用病理组织诊断,但通常仅根据从单一的切割面得到的标本来诊断转移的有无,因此有时会漏掉小的转移灶,其诊断精度不能说是充分的。此外,在术中的快速检查中,到诊断为止至少需要约30分钟,而且需要由病理医生做出判断,因此,也有可能因病理医生个人的技能差异而使诊断结果产生差异。此外,鉴于病理医生本身不足的目前的现状,需要不依靠病理医生的判断而能够以高精度进行淋巴结转移的诊断的新方法。

目前,在包括消化系统领域在内的广泛领域内,癌症的检测正在应用使用5-氨基乙酰丙酸(5-ala)的光线力学方法。5-ala是也存在于生物体内的氨基酸的一种,其为水溶性,能够经口、局部地给药。从体外给用5-ala时,在正常细胞中快速代谢为血红素,但在癌细胞中,由于代谢酶的活性的差异而选择性地蓄积作为代谢产物的原卟啉ix(ppix)。在此,血红素观察不到荧光,另一方面,ppix为荧光物质,因此,通过对该光进行检测,能够进行癌症的诊断(参考专利文献1、非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2013/002350号

非专利文献

非专利文献1:“使用5-氨基乙酰丙酸(5-ala)的消化系统癌症转移淋巴结的诊断”,京都府立医科大学杂志,122卷,no.4(2013)



技术实现要素:

发明所要解决的问题

上述内容在现阶段还处于实验室水平的研究阶段,设想在实际应用于人的诊断时会产生各种问题。本申请人目前正在进行通过对存在于试样的肿瘤部位的ppix所发出的荧光进行分光检测而进行肿瘤部位和非肿瘤部位的识别的装置的开发。在该开发过程中,本发明人发现,为了精度良好地进行肿瘤部位的识别,使收容试样的夹持器承担一定的要求,从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供在肿瘤部位识别装置中使用的试样用夹持器,其是能够精度良好地进行肿瘤部位的识别的夹持器。

用于解决问题的方法

本发明为一种试样用夹持器,其为在通过对试样照射从光源部射出的激发光、对存在于上述试样的肿瘤部位的卟啉类所发出的荧光进行分光检测而进行上述肿瘤部位和非肿瘤部位的识别的肿瘤部位识别装置中使用的试样用夹持器,其特征在于,

具备收容上述试样的收容部、和用于使从上述试样用夹持器的外侧射出的上述激发光透射而对收容在上述收容部内的上述试样照射该激发光的窗部,

至少上述窗部由低自体荧光性材料构成。

需要说明的是,本说明书中的“卟啉类”是指在卟啉环上带有取代基的化合物,例如除了ppix以外,还存在由ppix生成的光-原卟啉(ppp)等原卟啉类。

在使用肿瘤部位识别装置对试样中是否包含肿瘤部位进行检测时,首先,对作为受试者的患者给用5-ala。在正常细胞中,5-ala被吸收时,利用细胞内线粒体代谢为作为卟啉类之一的原卟啉ix(以下适当记载为“ppix”),生物合成为血红素。但是,恶性肿瘤细胞与正常细胞相比,ppix生成过程中的酶(pbg脱氨酶)活性高,催化由ppix生物合成血红素的酶(亚铁螯合酶)活性低。因此,在恶性肿瘤细胞中,5-ala被吸收时,在该细胞中大量蓄积ppix。

ppix是荧光物质,而血红素不是荧光物质。因此,通过对试样照射规定的激发光并对从试样发出的荧光进行受光分析,能够进行肿瘤部位和非肿瘤部位的识别。

图1a是示出ppix的吸收光谱的图。另外,图1b是示出ppix的荧光光谱的图。ppix对规定波长的激发光显示出高吸光度。具体而言,如图1a所示,对波长370nm以上且450nm以下的光显示出高吸光度,特别是对波长385nm以上且425nm以下的光显示出极高的吸光度。而且,对ppix照射上述波长范围的光时,如图1b所示,从ppix放射出以635nm附近作为峰值、包含620nm以上且710nm以下的波长成分的荧光。

作为肿瘤部位识别装置,需要能够射出包含在上述波段内的波长的激发光的光源部、和接收从ppix放射出的荧光的受光部。另外,需要用于将试样设置到装置中的机构。

作为试样,假设淋巴结的切片等活检材料。在将这样的活检材料设置到装置中时,为了不产生污染装置等问题,本申请人想出了预先将试样收容在规定的夹持器内并将该夹持器设置到装置的规定位置的方法。

该夹持器具有收容部,在使用时将试样载置于该收容部内。另外,在夹持器上设置有使从装置内的光源部射出的激发光透射的窗部。通过使激发光从窗部透射而照射到试样上,若试样中含有ppix,则该ppix被激发而发出荧光。通过对设置在装置侧的受光部中接收到的光进行分光分析,能够根据来自ppix的荧光的波长的光的强度对肿瘤部位和非肿瘤部位进行识别。

但是,在上述的构成下,激发光先从夹持器的窗部透射后照射到试样上。因此,假如由于在夹持器的窗部一部分激发光被吸收并被激发而导致从该部位发出荧光,则在装置的受光部接收到该荧光,结果,有可能误将应该为非肿瘤部位的部位认定为肿瘤部位。

但是,根据本发明,将使激发光透射的夹持器的窗部利用低自体荧光性的材料构成,因此,由于夹持器所发出的荧光而误将非肿瘤部位判断为肿瘤部位的可能性降低,能够精度良好地进行肿瘤部位的识别。

在此,低自体荧光性的材料是指,夹持器的自体荧光的强度与来自要测定的试样中蓄积的卟啉类的荧光的强度相比低至能够忽略的程度的材料。列举一例来说,夹持器的自体荧光的强度相对于从要测定的试样发出的来自卟啉类的荧光的强度优选为10%以下。但是,对于从试样发出的来自卟啉类的荧光的强度的影响小的自体荧光强度的范围可以根据测定的精度进行适当变更。

更具体而言,在试样用夹持器中,可以将上述窗部利用芳香族聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、环状烯烃类树脂或丙烯酸类树脂中的一种或多种构成。

作为对荧光或荧光标记的检查物的荧光的变化进行分光光学检测时的支撑体,通常使用玻璃、硅。但是,在以用于保持作为活检材料的试样的支撑体(容器)进行研究的情况下,存在如下问题:玻璃的微细加工繁杂,而且经不起落下等的冲击,在制造、输送、检查过程中非常容易损伤。另外,活检材料有可能对人体、环境造成不良影响,因此期望在检查后连同夹持器一起进行焚烧处理。但是,若利用玻璃、硅形成夹持器,则在焚烧时会在焚烧炉内产生融着,焚烧时活检材料的一部分也可能漏出到外部。

如上所述,通过将夹持器利用树脂构成,可耐受落下等的冲击,并且能够进行注射成形,也能够容易地进行焚烧处理。而且,通过利用上述各树脂构成夹持器的窗部,能够形成即使从装置照射激发光也几乎不发出ppix的荧光波段即620nm以上且710nm以下、特别是620nm以上且650nm以下的波段的荧光的构成。由此,可实现耐久性和环境性优良、容易制造并且不会使肿瘤部位检测的精度降低的试样用夹持器。

作为更具体的一例,可以将包含收容试样的收容部的底面的部位设定为窗部。此时,可以形成在装置中具备用于插入夹持器的插入口并且在比插入口更靠下方的位置具备光源部和受光部的构成。此时,若从光源部向夹持器的收容部的底面射出激发光,则该激发光从窗部透射而照射到试样上。试样中蓄积有ppix时,来自ppix的荧光从窗部通过,被导入到受光部。

但是,窗部并不一定限定于收容部的底面侧。可以从试样的上方照射激发光,也可以从试样的侧方照射激发光,还可以从试样的整个外周进行照射。即,只要为在夹持器中在射出激发光的光源部的射出端与试样之间的位置具备由低自体荧光性的材料构成的窗部的构成即可。

另外,不限于窗部,也可以将夹持器整体利用上述低自体荧光性材料构成。

另外,如上所述,激发光经由窗部照射到试样上。因此,假如激发光在窗部被大量吸收,则需要提高激发光的强度。因此,窗部优选由对激发光具有高透光性的材料构成。例如,可以将窗部利用对波长370nm以上的光的透光率为80%以上的材料构成。

需要说明的是,作为收容到夹持器内的试样,除了淋巴结以外,还可以假设病理断端等。另外,上述的装置也可以用于印片细胞诊断。

发明效果

通过将试样收容到本发明的试样用夹持器内并安装到肿瘤部位识别装置中,能够精度良好地进行肿瘤部位的识别。

附图说明

图1a是示出ppix的吸收光谱的图。

图1b是示出ppix的荧光光谱的图。

图2是示意性地示出肿瘤部位识别装置的外观的图。

图3是示意性地示出肿瘤部位识别装置的内部构成的框图。

图4a是试样用夹持器的立体图的一例。

图4b是试样用夹持器的基体部的俯视图的一例。

图4c是试样用夹持器的盖部的俯视图的一例。

图5是试样用夹持器的立体图的另一例。

具体实施方式

[装置概要]

在试样用夹持器的说明之前,先对利用该夹持器的肿瘤部位识别装置的构成进行说明。

图2是示意性地示出装置的外观的图。另外,图3是示意性地示出装置内部的构成的框图。需要说明的是,图2和图3是示出肿瘤部位识别装置的一例的图,利用本发明的夹持器的装置不拘泥于该图的内容。

如图2所示,肿瘤部位识别装置10(以下,有时适当称为“装置10”)具备夹持器安装口11和显示部12。夹持器安装口11是用于安装试样用夹持器1的机构。另外,显示部12对应于显示由肿瘤部位识别装置10判定的结果的监视器。需要说明的是,在此,示出了在肿瘤部位识别装置10的主体上设置有显示部12的构成,但也可以采用在装置10的主体上不设置显示部12而在其他监视器显示判定结果的构成。

如图3所示,装置10具备光源部21、滤光片22、分色镜23、物镜24、滤光片25、受光部26、运算处理部27。需要说明的是,在图3的示例中,假设了仿照图2使装置10具备显示部12的构成。

光源部21例如由汞灯、发光二极管元件、激光二极管元件等构成。滤光片22具有从由光源部21射出的光中选择性地使特定波长的光透射的功能,例如可以由电介质多层膜等构成。在此,以滤光片22具有选择性地使波长390nm的光透射的功能的情况进行说明,但只要具有选择性地使385nm以上且425nm以下的特定波段的光透射的功能即可。

分色镜23具有使规定波段的光反射、使其他规定波段的光透射的功能,例如可以由电介质多层膜等构成。在此,以分色镜23具有使波长390nm的光反射、使波长620nm以上的光透射的功能的情况进行说明。需要说明的是,该分色镜23只要具有使利用滤光片22选择出的波长的光反射、至少使从试样2发出的荧光的峰值波长附近的光透射的功能即可。

从光源部21射出、从滤光片22透射后的波长390nm的激发光31被分色镜23反射,导入到物镜24。然后,从物镜24通过后的光从夹持器1的规定区域(以下,适当记载为“窗部52”)透射,照射到收容于夹持器1中的试样2上。试样2中蓄积有ppix时,ppix被该波长390nm的激发光31激发,发出荧光32。荧光32从夹持器1的窗部52透射,与激发光反向行进,导入到物镜24。然后,从分色镜23透射,入射到滤光片25。

滤光片25具有从入射的光中选择性地使规定波长的光透射的功能。在此,以滤光片25具有选择性地使波长635nm的光透射的功能的情况进行说明,但只要具有选择性地使图1b所示的ppix的荧光光谱的峰值波长635nm附近的规定波长的光透射的功能即可。

从滤光片25透射后的波长635nm的荧光在受光部26被接收。受光部26例如可以由ccd相机等摄像装置构成。受光部26将接收的光的强度与试样2内的位置信息一起输出到运算处理部27。运算处理部27例如由微型计算机等构成,对各位置的光强度是否超过规定的阈值进行判定。然后,运算处理部27将光强度超过规定阈值的部位判断为肿瘤部位、将光强度为阈值以下的部位判断为非肿瘤部位。然后,将该判断结果输出到显示部12。

显示部12基于从运算处理部27输送的肿瘤部位的坐标信息,显示例如在试样2的图像上的规定位置实施表示其为肿瘤部位的标记或显色而得到的图像数据。另外,在不存在被运算处理部27判断为肿瘤部位的区域的情况下,可以将该内容的信息显示于显示部12。

检查员通过目视确认显示部12,由此能够获知在试样2中是否存在肿瘤部位,并且在存在肿瘤部位的情况下能够容易地获知其存在部位。另外,通过设定为例如在装置10上设置操作按钮、将收容有试样2的夹持器1安装到装置10中并按下该操作按钮时从光源部21射出激发光的结构,能够利用装置10自动地进行试样2的肿瘤部位识别判定,可消除由检查员的技术导致的判断结果的偏差,并且也不需要病理医生的判断。

需要说明的是,分色镜23是出于为了使装置10小型化而将激发光31和荧光32的光路部分共用的目的设置的,但在装置10中,分色镜23不是一定需要的构成。另外,滤光片22可以与光源部21一体化。滤光片25也可以与受光部26一体化。图3所示的装置10的构成只不过是一例,只要是实现相同功能的构成,则可以进行各种设计变更,这是不言而喻的。

[夹持器]

接着,对夹持器1的构成进行说明。图4a是夹持器1的立体图的一例。如图4a所示,夹持器1包含基体部42和盖部43而构成。图4b是基体部42的俯视图的一例,图4c是盖部43的俯视图的一例。

基体部42和盖部43由铰链部51连接,盖部43以相对于基体部42可旋转的方式构成。在基体部42设置有用于将试样2收容到规定部位的收容部41。该收容部41的深度比其周围更深,即使在收容部41内收容有试样2的状态下将盖部43与基体部42重叠,试样2也不会被盖部43压碎。需要说明的是,图4b中示意性地示出了在收容部41内收容有试样2的状态。

如参考图3所说明的那样,在装置10中,激发光31从夹持器1透射,照射到试样2上。在此,在图4a中,从与盖部43相反的一侧对基体部42照射激发光31,从基体部42的规定部位透射,激发光被导入到收容在收容部41内的试样2中。在夹持器1的基体部42,激发光所透射的区域对应于“窗部52”(参考图3)。

在本实施方式中,作为一例,以基体部42由聚苯乙烯树脂构成的情况进行说明。

低自体荧光性的材料是指,从基体部42发出的自体荧光的强度与从试样2发出的来自ppix的波长635nm附近的荧光32的强度相比低至能够忽略的程度的材料(列举一例为10%以下)。但是,对于从试样2发出的来自ppix的波长635nm附近的荧光32的强度的影响小的、从基体部42发出的自体荧光的强度可以根据测定的精度进行适当变更。

石英、聚苯乙烯树脂、聚甲基戊烯(polymethylpentene:pmp)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(polymethylmethacrylate:pmma)、芳香族聚碳酸酯树脂、环状烯烃类树脂(环烯烃聚合物、环烯烃共聚物)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate:pet)的荧光的强度极低,这些材料符合低自体荧光性材料。

在此,假设将基体部42利用发出相对于从试样2发出的来自ppix的波长635nm附近的荧光32的强度为10%以上的自体荧光的材料构成的情况。此时,从光源部21射出激发光31时,该激发光31如上所述从基体部42的窗部52透射,被导入到试样2中。若试样2中存在有ppix,则会发出来自该ppix的波长635nm附近的荧光32。但是,通过对基体部42照射激发光31,从基体部42也会发出自体荧光。该自体荧光的波段与来自ppix的荧光32重叠,因此,在受光部26接收两者的荧光,结果,有可能误将应该为非肿瘤部位的部位认定为肿瘤部位。

与此相对,在本实施方式中,将基体部42利用聚苯乙烯树脂构成,因此,即使对基体部42照射波长390nm附近的激发光,该基体部42自身也几乎不产生波长635nm附近的荧光。因此,在受光部26中接收的波长635nm附近的光为来自试样2中含有的ppix的荧光。因此,能够基于该荧光的强度进行试样2的肿瘤部位识别。

从同样的观点出发,基体部42不限于由聚苯乙烯树脂构成,也可以由芳香族聚碳酸酯树脂、环状烯烃类树脂、丙烯酸类树脂等低自体荧光性的材料构成。

在此,如上所述,激发光31从基体部42的窗部52透射,照射到试样2上。因此,假如基体部42由大量吸收激发光31的材料构成,则为了对试样2照射足以使ppix发出荧光的光量的激发光31,需要增大从光源部21射出的激发光31的强度。因此,基体部42优选由对激发光31具有高透光性的材料构成。更详细而言,基体部42对激发光31的透光率优选为70%以上,更优选为80%以上。

在此,关于波长390nm附近的激发光的透光率,聚苯乙烯树脂为89.5%、芳香族聚碳酸酯树脂为89.4%、环状烯烃类树脂为90.9%、丙烯酸类树脂为91.2%,另外,除此以外的作为上述低自体荧光性材料的树脂均显示出80%以上。通过利用这些材料构成基体部42,几乎不吸收激发光31,并且几乎不产生包含来自ppix的荧光32的峰值波长的成分的荧光。因此,能够在将光源部21设定为低输出的同时以高精度进行肿瘤部位识别。

需要说明的是,在上述的实施方式中,使基体部42由低自体荧光性的材料构成,但只要至少窗部52的区域由低自体荧光性材料构成即可。反过来,不仅是基体部42,盖部43也可以由低自体荧光性材料构成。

[其他实施方式]

以下,对其他实施方式进行说明。

<1>在专利文献1中记述了如下内容:通过对ppix照射规定波长的光,将其转换为光-原卟啉(ppp)。其概略如下所述。

ppp的荧光光谱的峰值波长为675nm附近,与ppix的荧光光谱的峰值波长635nm不同。在此,若将用于产生荧光而照射的光称为“第一激发光”、将用于使ppix转换为ppp而照射的光称为“第二激发光”,则可以根据在照射第二激发光之前照射第一激发光而得到的荧光的光谱和在照射第二激发光之后照射第一激发光而得到的荧光的光谱的变化的方式来确定ppix。更具体而言,可以将波长635nm附近的荧光强度与波长675nm附近的荧光强度的比率在第二激发光的照射前后变化至超过规定阈值的程度的部位判断为肿瘤部位。

在装置10中,可以基于上述方法进行肿瘤部位识别。在将夹持器2由上述的聚苯乙烯树脂、芳香族聚碳酸酯树脂、环状烯烃类树脂和丙烯酸类树脂构成的情况下,即使对该夹持器2照射激发光(第一激发光、第二激发光),也几乎不会发出包含波长635nm附近和波长675nm附近的成分的荧光,因此能够精度良好地进行ppix的识别。

需要说明的是,也可以将肿瘤部位识别装置10作为用于基于来自ppix和ppp以外的卟啉类的荧光强度进行肿瘤部位的判定的装置来利用。

<2>在图3所示的装置10中,可以设定为如下构成:对于从ppix发出的荧光32,利用受光部26接收多种不同波长的荧光32并进行分析。这种情况下,可以设定为例如如下构成:装置10具备滤光片更换机构,并且准备与各波长对应的多个滤光片25,在利用该滤光片更换机构更换滤光片25的同时在受光部26接收光。另外,也可以设定为如下构成:利用光学系统按照各波长将光路分支,可以在受光部26同时接收不同波长的荧光32。

另外,在图3所示的装置10中,可以利用多种不同波长的激发光31。特别是在使用其他实施方式<1>中记载的方法的情况下,假设利用第一激发光和第二激发光。这种情况下,可以在利用滤光片更换机构更换滤光片22的同时对夹持器1进行照射,也可以利用光学系统按照各波长将光路分支并对夹持器1进行照射。

<3>图5是试样用夹持器的立体图的另一例。如图5所示,夹持器1可以具备密封构件(密封部)61。由此,在将盖部43重叠到基体部42上时,能够利用密封构件61进行封印,能够将收容在收容部41内的试样2完全地密闭,从而防止污染。

<4>在上述的实施方式中,以夹持器1具备基体部42和盖部43的构成进行了说明。但是,夹持器1也可以为不具备盖部43的构成。这种情况下,为了使载置在基体部42上的试样2不会落下、或者使试样2中含有的生理盐水等液体不会流出,可以采用将基体部42的外缘用壁包围的构成。此外,将夹持器1安装到装置10内时,也可以采用在装置10内将覆盖基体部42的包围构件安装到基体部42的上方或外周的构成。

标号说明

1:试样用夹持器

2:试样

10:肿瘤部位识别装置

11:夹持器安装口

12:显示部

21:光源部

22:滤光片

23:分色镜

24:物镜

25:滤光片

26:受光部

27:运算处理部

31:激发光

32:荧光

41:收容部

42:基体部

43:盖部

51:铰链部

52:窗部

61:密封构件(密封部)

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